论文部分内容阅读
本文在改进的微型不锈钢U形管式反应器(φ3.6×1mm)内对CO与亚硝酸甲酯(MN)催化偶联合成草酸二甲酯(DMO)的本征动力学进行了研究。与传统的大直径(直径大于10mm以上)积分反应器相比，由于该反应器管径小，气体线速度高，可以完全消除外扩散对动力学实验的影响。反应温度由程序控温式油浴装置控制，控温误差小于0.1℃。由于导热油热容大，既消除了催化剂床层中温度的轴向分布，又能及时移走反应产生的热量，准确地测得真实反应场所的温度，极大的提高了动力学数据的真实性。动力学实验结果表明：CO与亚硝酸甲酯催化偶联合成草酸二甲酯是以表面羰化反应为控制步骤；动力学方程及参数如下：
r=K1(pApB/Pc)2/(1+K3pA+K3pB+K4pB/pC+K5pD+K6pC)4K1=1.024×10-14exp(1.431×105/RT)K2=9.512×10-6exp(4.424×104/RT)K3=7.105×10-9exp(7.018×104/RT)K4=8.241×10-7exp(5.728×104/RT)K5=2.707×10-4exp(3.549×104/RT)K6=1.457×10-4exp(1.003×105/RT)
以此方程为依据，本文简单的模拟了单管固定床反应器内温度，浓度，反应速率随催化剂床层变化的关系，其方法可作为工业化反应器设计的基本依据。
同时通过实验证明：在常压下，当反应温度为135～145℃，CO/MN为2∶1时可取得最佳的亚硝酸甲酯转化率和草酸二甲酯收率。